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二酸化炭素によるポリエーテルの新規解重合反応を開拓する層状ケイ酸塩触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14480
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関大阪大学

研究代表者

前野 禅  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (30721154)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードグリーンケミストリー / 解重合 / C-O結合 / ポリマー廃棄物 / 層状粘土化合物 / 固体酸触媒 / 資源リサイクル / ポリエーテル / 解重合反応 / 水溶性高分子 / エステル類 / テトラリン類 / C-O結合開裂 / 層状固体酸触媒 / 二酸化炭素 / 固体触媒
研究成果の概要

層状固体酸触媒を用いたポリエーテルの新規解重合反応を開拓することに成功した。カルボン酸誘導体を試剤とするC-O結合開裂により、高分子量PEGや非イオン性界面活性剤など様々なポリエーテルから有用なエステル類を合成する手法を開発した。二酸化炭素からカルボン酸を合成する技術と組み合わせることができれば、有効利用が望まれるポリマー廃棄物と二酸化炭素の両方を有効に利用した革新的化学プロセスの構築につながる。また、層状固体酸触媒の層間は触媒活性点近傍にポリエーテルを取り込む反応場として機能することを明らかにした。上記の触媒能と吸着能を利用することで、水中のポリマー廃棄物の回収・解重合プロセスを提案した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of glycol diesters through the depolymerization of polyethylene glycols with carboxylic acids using a proton-exchanged montmorillonite catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Maeno Zen、Midogochi Kaoru、Mitsudome Takato、Mizugaki Tomoo、Jitsukawa Koichiro
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 号: 9 ページ: 832-835

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.01.056

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective management of polyethers through depolymerization to symmetric and unsymmetric glycol diesters using a proton-exchanged montmorillonite catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Maeno Zen、Yamada Shota、Mitsudome Takato、Mizugaki Tomoo、Jitsukawa Koichiro
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 19 号: 11 ページ: 2612-2619

    • DOI

      10.1039/c7gc00817a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Tetraline Derivatives through Depolymerization of Polyethers with Aromatic Compounds Using Heterogeneous Titanium-Exchanged Montmorillonite Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Z. Maeno, H. Torii, S. Yamada, T. Mitsudome, T. Mizugaki, Koichiro Jitsukawa
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 号: 92 ページ: 89231-89233

    • DOI

      10.1039/c6ra20864a

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Green, Multi-Gram One-Step Synthesis of Core-Shell Nanocomposites in Water and Their Catalytic Application to Chemoselective Hydrogenations2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei Urayama, Takato Mitsudome, Zen Maeno, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 号: 50 ページ: 17962-17966

    • DOI

      10.1002/chem.201604763

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] “On-demand Hydrogen Production from Organosilanes at Ambient Temperature Using Heterogeneous Gold Catalysts”2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mitsudome, T. Urayama, T. Kiyohiro, Z. Maeno, T. Mizugaki, K. Jitsukawa, K. Kaneda
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: 6 号: 1 ページ: 37682-37682

    • DOI

      10.1038/srep37682

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Depolymerization of Polyethers to Chloroesters Using Heterogeneous Proton-exchanged Montmorillonite Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Zen Maeno; Shota Yamada; Takato Mitsudome; Tomoo Mizugaki; Koichiro Jitsukawa
    • 雑誌名

      Chemistry Select

      巻: 1 号: 2 ページ: 201-204

    • DOI

      10.1002/slct.201600052

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 層状固体酸触媒の特性を活かすたポリエーテル解重合反応による有用化成品合成2017

    • 著者名/発表者名
      前野 禅・山田翔太・満留敬人・水垣共雄・實川浩一郎
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子によるヒドロシランの高効率酸化と水素生成反応への応用2017

    • 著者名/発表者名
      満留敬人・浦山鉄平・前野 禅・水垣共雄・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム担持酸化セリウム触媒を用いたレブリン酸から2-ブタノールへの高選択的な還元的脱炭酸反応2017

    • 著者名/発表者名
      水垣共雄・東郷渓都・前野 禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] コア-シェル型金属ナノ粒子の環境調和型一段階合成法の開発とその化学選択的還元反応における触媒作用2017

    • 著者名/発表者名
      満留敬人・浦山鉄平・前野 禅・水垣共雄・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Supported Ruthenium Catalysts for Green One-pot Transformation of Phenol Derivatives to Biphenols2017

    • 著者名/発表者名
      前野禅・満留敬人・水垣共雄・實川 浩一郎
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子状酸素を酸化剤に用いたカテコール類と活性メチレン化合物の酸化的クロスカップリング反応を促進する固定化金属触媒の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山本昌信・前野 禅・満留敬人・水垣共雄・實川 浩一郎
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン交換型モンモリロナイト触媒を用いたポリエーテルの解重合によるグリコールジエステル合成反応2017

    • 著者名/発表者名
      御堂河内 薫・前野 禅・満留敬人・水垣共雄・實川 浩一郎
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子触媒を用いたヒドロシランの高効率酸化と水素生成反応への応用2017

    • 著者名/発表者名
      満留敬人・浦山鉄平・前野禅・水垣共雄・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイドロキシアパタイト固定化Pt-Mo触媒を用いたバイオマス由来カルボン酸からアルコールへの選択的水素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      新田晃大・東郷渓都・水垣共雄・前野禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] チタンイオン交換型モンモリロナイト触媒を用いたエステル交換によるポリオール類の高選択的アシル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      森田崇聖・水垣共雄・前野禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム担持酸化セリウム触媒を用いた水素を還元剤とするレブリン酸の脱炭酸反応2017

    • 著者名/発表者名
      水垣共雄・東郷渓都・前野禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      日本化学会 97回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状固体酸触媒の特性を利用したポリエーテルの高効率解重合による有用化成品合成2017

    • 著者名/発表者名
      前野禅, 満留敬人, 水垣共雄、實川浩一郎
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 層状固体酸触媒によるカルボン酸誘導体を用いたポリエーテルの解重合反応2017

    • 著者名/発表者名
      前野禅, 山田翔太, 御堂河内薫, 満留敬人, 水垣共雄、實川浩一郎
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Depolymerization of Polyethers with Carboxylic Acid Derivatives to Various Esters Using Proton-exchanged Montmorillonite Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Zen Maeno, Hiroyuki Torii, Shota Yamada, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa
    • 学会等名
      International Symposium in Catalysis and Fine Chemicals 2016 (C&FC 2016)
    • 発表場所
      Howard Civil Service International House(台湾・台北市)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カチオン交換型モンモリロナイト触媒を用いたエステル交 換によるグリセロールの位置選択的アシル化反応2016

    • 著者名/発表者名
      森田崇聖・前野禅・満留敬人・水垣共雄・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第2回キャタリストクラブ例会【第9回触媒表面化学研究発表会】
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキンの高選択的部分水素化反応を促進するコア-シェル型セリア内包金ナノ粒子触媒の設計2016

    • 著者名/発表者名
      満留敬人・ 前野禅・水垣共雄・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レブリン酸からC5有用化合物への高選択的変換に向けた白金-モリブデン酸化物固定触媒の開発2016

    • 著者名/発表者名
      水垣共雄・東郷渓都・前野 禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン交換型モンリロナイト触媒を用いたカルボン酸誘導体とのポリエーテルの解重合によるグリコールジエステル合成2016

    • 著者名/発表者名
      前野禅・山田翔太・満留敬人・水垣共雄・實川浩一郎
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高効率バイオマス変換に向けた固定化Pt-Mo触媒の開発~レブリン酸からC5ケミカルズへの高選択的水素化反応2016

    • 著者名/発表者名
      東郷渓都・水垣共雄・前野禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第10回触媒道場
    • 発表場所
      旅館まつさき(石川県能美市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of core-Pd/shell-Ag nanocomposite catalyst for selective semihydrogenation of alkynes to alkenes2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei Urayama,Takato Mitsudome, Zen Maeno, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukawa, Kiyotomi Kaneda
    • 学会等名
      252nd American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center(Philadelphia, PA/USA)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly Efficient Depolymerization of Polyethers with Carboxylic Acid Derivatives to Glycol Diesters Using Heterogeneous Montmorillonite Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Zen Maeno, Shota Yamada, Takato Mitsudome, Tomoo Mizugaki, Koichiro Jitsukaswa
    • 学会等名
      Novel Catalysts for Energy and Environmental Issues
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Pt-Mo Catalysts for Valorization of Levulinic Acid2016

    • 著者名/発表者名
      水垣共雄・東郷渓都・前野 禅・満留敬人・實川浩一郎・金田 清臣
    • 学会等名
      International Symposium on Catalytic Conversions of Biomass (ISCCB-2016)
    • 発表場所
      NTUH International Convention Center(台湾・台北市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 固定化ルテニウム触媒を用いたテトラメチルビフェノールの環境調和型ワンポット合成2016

    • 著者名/発表者名
      前野禅・満留敬人・水垣共雄・實川浩一郎
    • 学会等名
      第5回 JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル神戸(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン交換型モンモリロナイト触媒によるカルボン酸誘導体を用いたポリエーテルのエステルへの解重合反応2016

    • 著者名/発表者名
      山田翔太・水垣共雄・前野禅・満留敬人・實川浩一郎・金田清臣
    • 学会等名
      第5回 JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル神戸(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 日本化学会第98回年会において、優秀講演賞(学術)を受賞

    • URL

      http://www.cheng.es.osaka-u.ac.jp/jitsukawalabo/topics/2095.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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